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《华中师范大学》 2007年
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调制场作用下相干布居捕获和光学双稳的研究

王剑  
【摘要】: 吸收和色散是光学介质的一对基本性质。吸收往往会限制色散性质的利用。由二能级原子系统的吸收色散关系得知,在共振或者近共振时,折射率很大,吸收也很大。在远离共振区,吸收很小,但此时折射率也变得和真空中一样。当应用相干场来驱动光学介质时,可以使介质的吸收和色散关系发生极大改变。量子相干和干涉产生许多新的效应,如相干布居捕获(Coherent Population Trapping,简称CPT)、电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,简称EIT)、无反转激光、无吸收折射率增强等。这些新效应在基础物理和应用物理方面有着重要的应用。本文从两个方面研究了在调制场作用下,多能级原子(三能级A型)的量子相干调控。 首先,三能级A型原子中,在一对具有相等调制频率的相位调制场作用下出现CPT,我们着重考察了相位起伏对CPT的影响。当调制场的调制系数相同时,最大交叉关联起伏保护CPT出现时的最大原子相干(-0.5)。而且,当调制场的调制系数不同时,由于最大关联起伏,CPT存在处的非最大原子相干得到显著的增强。 其次,我们揭示了由于三色电磁场诱导透明和量子干涉产生的光学双稳和多稳的控制。发现光学双稳和多稳的出现与否,迟滞环的宽度的增大或减小以及光学双稳与多稳之间的转换,可以简单地通过改变两个边频分量或这对边频分量对中心分量的相位和来控制。并且,说明了在目前出现光学双稳的方案中,由于是在EIT或近EIT的情况下,系统出现双稳也受合作系数的影响,相对于二能级原子系统,要求有较大的合作系数。尽管如此,在实验上,还是能合理地选择合作系数的值以实现光学双稳和多稳。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O436.2

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